Центральні механізми терморегуляції, безкоштовні курсові, реферати, дипломні роботи

Центри терморегуляції підтримують коливання температур в точно заданому режимі, і добові коливання температур припустимі лише у вузьких межах. Припускають, що в центрі терморегуляції гіпоталамуса існує три види нейронів: чутливі до тепла, чутливі до холоду і не реагують на коливання температури. Однак останні регулюють стандартні сигнали порівняння для термочутливих нейронів.

При підвищенні температури внутрішнього середовища активуються відповідні терморецептори тканин і - шляхом прямої дії крові - нейрони центрів тепловіддачі переднього гіпоталамуса. Це призводить до активації периферичних механізмів тепловіддачі: посилення віддачі тепла за допомогою механізмів фізичної тепловіддачі і гальмування механізмів теплопродукції. Завдяки цим процесам температура тіла знижується.

При зниженні температури внутрішнього середовища за ...
рахунок збудження відповідних терморецепторов тканин і дії охолодженої крові на нейрони центрів теплопродукції заднього гіпоталамуса відбувається активація периферичних механізмів теплопродукції і гальмування механізмів тепловіддачі. Завдяки цьому температура тіла підвищується.

Аналогічні механізми включаються при температурних впливах на терморецептори шкіри. При дії на терморецептори шкіри підвищеної температури нервовим шляхом активується діяльність центрів тепловіддачі переднього гіпоталамуса, і завдяки включенню механізмів тепловіддачі температура тіла падає. При дії на терморецептори шкіри зниженої температури активуються центри теплопродукції, і за рахунок механізмів теплопродукції температура тіла підвищується.

Руйнування гіпоталамуса призводить до порушення процесів теплоутворення і фізичної тепловіддачі. При цьому тварина не втрачає можливість переносити холод, однак при підвищенні температури навколишнього середовища воно легко перегрівається внаслідок пошкодження механізму фізичної терморегуляції (звуження судин, потовиділення). Порушення процесів терморегуляції в організмі виражається лихоманкою і гіпертермією. Лихоманка - патологічний процес, що характеризується, головним чином, підвищенням температури тіла. Гіпертермія - підвищення температури при надмірних теплових навантаженнях. При цьому регуляторні механізми не справляються з підтриманням постійної температури тіла. Організм може витримати короткочасне підвищення температури тіла до 42 ° С, але подальше її підвищення викликає тепловий удар: марення, втрату свідомості в результаті набряку мозку, судоми. При легкому перегріванні виникає непритомність.

Локальна саморегуляція температури. Різні відділи тіла мають локальної саморегуляцією температури. Прикладом локальної саморегуляції температури є мошонка. При низькій температурі мошонка за рахунок скорочення відповідних м'язів коротшає, при високій температурі - розслабляється. Такий механізм оберігає насінники від перегріву і охолодження, що надають шкідливий вплив на сперматогенез.

Прикладом локальної саморегуляції температури тіла є також робота судинного апарату шкіри. На холоді кровоносні судини шкіри, головним чином артеріоли, звужуються. Розкриваються додаткові артеріовенозні анастомози, і тим самим більшу кількість крові надходить в судини черевної порожнини. Все це веде до обмеження тепловіддачі. Крім того, прохолодна венозна кров, повертаючись всередину тіла по венулам, розташованим поруч з артериолами, захоплює велику частку тепла, що віддається артеріальною кров'ю. Така система називається протитечійним теплообмінником. Сумарним ефектом такої системи є зниження тепловіддачі. При високій температурі навколишнього середовища кров повертається до внутрішніх органів, минаючи протиточний теплообмінник по венах, що лежить під самою поверхнею шкіри.

У механізмах саморегуляції температури тіла бере участь під-кожлая жирова клітковина з малою теплопровідністю жиру. Шар підшкірної жирової клітковини збільшений у жителів північних широт.

У терморегуляції бере участь розташований в області спини під лопаткою так званий бурий (коричневий) жир. Цей висококалорійний жир сприяє теплопродукції (наприклад, у дітей).

Ще одним механізмом локальної саморегуляції є зміна товщини теплоізоляційного покриву: вовняного або пір'яного у тварин і птахів і теплоізолюючих одягу у людини. В умовах холоду за рахунок скорочення гладких м'язів, розташованих біля коріння шкірних волосків або пір'я, величина вовняного і пір'яного покривів збільшується. З цим механізмом тісно пов'язана сезонна линька у тварин. У людини цей механізм придбав рудиментарную форму у вигляді так званої «гусячої шкіри».

Динаміка периферичних механізмів терморегуляції представлена ​​на рис. 5.70.

Мал. Механізми тепловіддачі і локальної терморегуляції в шкірі при різних температурних режимах зовнішнього середовища:

А - холод; Б - спека

Гормональна терморегуляція. Саморегуляцію температури тіла визначає ряд гуморальних факторів. У процесах теплопродукції беруть участь гормони гіпофіза, щитовидної залози і надниркових залоз. Видалення цих залоз знижує стійкість організму до впливу високих і низьких температур.

У процесах саморегуляції температури тіла при низькій температурі навколишнього переважно беруть участь соматотропний, тиреотропний гормони гіпофіза, гормони щитовидної залози і адреналін, який підсилює окислювальні процеси в тканинах, зокрема в м'язах, підсилює теплопродукцию, звужує шкірні судини і тим самим зменшує тепловіддачу.

У процесах саморегуляції в умовах підвищеної температури навколишнього середовища знижується секреція тиреотропного гормону гіпофіза. В цьому випадку адреналін взаємодіючи з адренорецепторами артеріол шкіри, сприяє їх розширенню і бере участь таким чином і в процесах тепловіддачі.

Динаміка роботи функціональної системи, що підтримує оптимальний рівень температури тіла в різних умовах

Терморегуляція - динамічний процес, постійна взаємодія процесів теплопродукції і тепловіддачі в залежності від стану людини і навколишнього його температури. Терморегуляція змінюється при прийомі їжі різної температури, при рухової активності, при зсувах навколишньої температури в холодну або теплу сторону.

Оптимальний рівень температури тіла у людини в одязі легко підтримується механізмами саморегуляції при навколишній температурі в межах 18-20 ° С, а для голої людини - 28 ° С. Така температура навколишнього середовища отримала назву оптимальної температури, або зони комфорту.

Залежно від температури навколишнього середовища знаходиться термочутливість центрів гіпоталамуса

Сполучення зміни дихання та серцевої діяльності при температурних впливах. Температурний вплив призводять до зв'язаних змін з боку дихання та серцевої діяльності. При підвищенні температури тіла дихання і серцебиття частішають. При тривалих впливах це може привести до алкалозу, а потім - до втрати свідомості (тепловий удар).

Зниження температури тіла (до моменту зниження ректальної температури) призводить до звуження судин і збільшення частоти серцебиття. Зі зниженням ректальної температури ритм серцебиття сповільнюється, виникає аритмія, екстрасистолія, зниження амплітуди зубця Т і поступово падає артеріальний тиск.

Саморегуляція при теплохолодових процедурах. Механізми саморегуляції температури тіла дозволяють зрозуміти оздоровчу дію теплохолодових процедур, зокрема - впливу лазні.

Однією з умов оздоровчого дії лазні є зміна теплових і холодових впливів. Спеціальні спостереження показали, що обидва ці дії на основі позитивних емоцій ведуть до різко вираженим стресом станів. Нагрівання активує механізми тепловіддачі, охолодження - теплопродукції. За рахунок періодичної зміни високої температури на низьку в умовах лазні по черзі активуються в першому випадку механізми тепловіддачі, у другому - теплопродукції. При цьому відбувається своєрідне тренування судин шкіри і інтенсивності гормональних і метаболічних процесів

Функціональна система, що підтримує оптимальний рівень температури тіла

Функціональна система, що підтримує оптимальний рівень температури тіла, поряд з внутрішнім ланкою саморегуляції має зовнішнє щодо пасивне і активне, що включає поведінку, ланки (рис. 5.69). Діяльність функціональної системи спрямована в основному на підтримання оптимальної температури «ядра» тіла.

Результат діяльності функціональної системи. Кінцевим корисним для організму пристосувальним результатом діяльності цієї функціональної системи є такий рівень температури в тканинах, який забезпечує оптимальне перебіг метаболічних процесів. Залежно від особливостей метаболізму рівень температури в різних тканинах, як зазначалося вище, різний. Все це визначає многопараметренность кінцевого ре- (ультата діяльності функціональної системи, що підтримує оптимальний рівень температури в організмі. Як пред-кінцевого результату діяльності цієї функціональної системи можна розглядати розподіл температури крові в різних відділах організму.

За рахунок нервових і прямих гуморальних впливів, в яких бере участь ряд олігопептидів (наприклад, бомбезин), в даній функціональній системі формуються процеси, спрямовані на відновлення сформованих змін температурної схеми тіла. Ці процеси включають механізми теплопродукції і тепловіддачі.